混合动力汽车的制作方法

文档序号:18039108发布日期:2019-06-28 23:45阅读:155来源:国知局
混合动力汽车的制作方法

本发明涉及一种混合动力汽车。



背景技术:

以往,作为这种混合动力汽车,提出有在具备发动机、马达及无级变速装置的车辆中,在有基于用户的加速要求的情况下,伴随着车速上升及自有加速要求的时刻起的时间经过中的至少一个,进行使发动机转速增加的加速感表现控制(转速增加控制)(例如,参照专利文献1)。在该混合动力汽车中,通过马达输出来修正因加速感表现控制而产生的发动机输出的过多与不足,但是在开始加速感表现控制时马达的驱动未被限制的情况下将发动机转速的初期值设定为基本初期值,在马达的驱动被限制的情况下将发动机转速的初期值设定为比基本初期值大预定值的值。

现有技术文献

专利文献1:日本特开2015-120427号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

然而,在上述混合动力汽车中,当蓄电池的蓄电比例较低时能够从蓄电池放出的电力变小,因此产生无法从马达输出发动机输出的过多与不足的量。在该情况下,也能够想到将发动机转速的初期值设定为比基本初期值大预定值的值,但是由于无法期待马达输出,因此无法满足基于用户的加速要求。

本发明的混合动力汽车的主要目的在于对于加速要求,考虑燃料经济性并赋予驾驶员良好的加速感并且通过要求功率进行行驶。

用于解决课题的技术方案

对于本发明的混合动力汽车,为了实现上述主要目的而采用了以下的手段。

本发明的混合动力汽车具备:

发动机;

无级变速装置,与上述发动机的输出轴和连接于车轴的驱动轴连接;

电动机,输入输出行驶用的动力;

蓄电装置,能够与上述电动机进行电力的交换;及

控制装置,在加速要求为预定要求以上的特定加速时,上述控制装置对上述发动机、上述无级变速装置及上述电动机进行控制,使得在上述蓄电装置的输出限制的范围内对上述发动机的转速进行抑制并以行驶要求的要求功率进行行驶,

上述混合动力汽车的特征在于,

在上述特定加速时,在上述蓄电装置的蓄电比例为预定比例以上时,上述控制装置对上述发动机和上述无级变速装置进行控制,使得在上述蓄电装置的输出限制的范围内上述发动机的转速不会上升、且使上述发动机在燃料经济性优先动作线上的运转点进行运转,并且上述控制装置对上述电动机进行控制,使得以上述要求功率进行行驶,其中上述燃料经济性优先动作线是作为使上述发动机的燃料经济性优先的动作线而预先确定的,

在上述特定加速时,在上述蓄电装置的蓄电比例小于上述预定比例时,上述控制装置对上述发动机和上述无级变速装置进行控制,使得在上述蓄电装置的输出限制的范围内上述发动机的转速不会上升、且使上述发动机在功率优先动作线上的运转点进行运转,并且上述控制装置对上述电动机进行控制,使得以上述要求功率进行行驶,其中上述功率优先动作线是作为与上述燃料经济性优先动作线相比在相同转速下输出功率大的动作线而预先确定的。

在本发明的混合动力汽车中具备:发动机;无级变速装置,与发动机的输出轴及连接于车轴的驱动轴连接;电动机,输入或输出行驶用的动力;及蓄电装置,能够与电动机进行电力交换。在基于驾驶员的加速要求为预定要求以上的特定加速时,对发动机、无级变速装置及电动机进行控制,使得在蓄电装置的输出限制的范围内对发动机的转速进行抑制并以行驶所要求的要求功率进行行驶。由此,发动机的转速伴随着时间的经过而逐渐增大,所以能够赋予驾驶员无不适感的加速感。并且,在特定加速时,在蓄电装置的蓄电比例为预定比例以上时,对发动机和无级变速装置进行控制,使得在蓄电装置的输出限制的范围内发动机的转速不会上升、且使发动机在作为使发动机的燃料经济性优先的动作线而预先确定的燃料经济性优先动作线上的运转点进行运转,并且对电动机进行控制,使得以要求功率进行行驶。由此,能够良好地保持燃料经济性并赋予驾驶员良好的加速感,并且以要求功率进行行驶。另一方面,在特定加速时,在蓄电装置的蓄电比例小于预定比例时,对发动机和无级变速装置进行控制,使得在蓄电装置的输出限制的范围内发动机的转速不会上升、且使发动机在作为与燃料经济性优先动作线相比在相同转速下输出功率大的动作线而预先确定的功率优先动作线上的运转点进行运转,并且对电动机进行控制,使得以要求功率进行行驶。由此,虽然燃料经济性稍有降低,但是能够赋予驾驶员良好的加速感并且通过要求功率进行行驶。上述的结果是,能够对于加速要求,考虑燃料经济性并赋予驾驶员良好的加速感,并且通过要求功率进行行驶。

在本发明的混合动力汽车的基础上,也可以是,在上述特定加速时,在虽然上述蓄电装置的蓄电比例为上述预定比例以上、但上述蓄电装置的温度却小于预定温度时,上述控制装置对上述发动机和上述无级变速装置进行控制,使得在上述蓄电装置的输出限制的范围内上述发动机的转速不会上升、且使上述发动机在上述功率优先动作线上的运转点进行运转,并且上述控制装置对上述电动机进行控制,使得以上述要求功率进行行驶。如此一来,即使在蓄电装置的温度较低时,也能够赋予驾驶员良好的加速感。

在本发明的混合动力汽车的基础上,也可以是,上述控制装置进行控制使得上述发动机以如下的转速进行运转:所述转速是将从上述要求功率减去上述蓄电装置的输出限制后的功率应用于上述燃料经济性优先动作线与上述功率优先动作线中被使用的动作线而得到的转速、及当时的上述发动机的转速中较大的一方的转速。如此一来,发动机的转速不会减小,因此能够抑制由于在特定加速时发动机的转速减小而赋予驾驶员不适感。

在本发明的混合动力汽车的基础上,也可以是,上述无级变速装置具有:发电机,能够进行动力的输入或输出;及行星齿轮机构,上述行星齿轮机构的三个旋转要素与上述发电机的旋转轴、上述发动机的输出轴及上述驱动轴这三个轴连接,上述发电机以能够与上述蓄电装置及上述电动机进行电力交换的方式电连接。

附图说明

图1是表示作为本发明的一实施例的混合动力汽车20的结构的概略的结构图。

图2是表示由hvecu70执行的充放电要求功率计算程序的一例的流程图。

图3是表示由hvecu70执行的发动机目标值计算程序的一例的流程图。

图4是表示功率设定用映像的一例的说明图。

图5是表示系数设定用映像的一例的说明图。

图6是表示导出转速ne(p,w)的情况的一例的说明图。

图7是表示导出功率p(nelnr)的情况的一例的说明图。

图8是表示能够放电功率设定用映像的一例的说明图。

图9是说明导出目标转速ne*的情况的一例的说明图。

图10是表示导出上限保护值nemin的情况的一例的说明图。

具体实施方式

接下来,使用实施例来说明用于实施本发明的实施方式。

[实施例]

图1是表示作为本发明的一实施例的混合动力汽车20的构成的概略的结构图。如图所示,实施例的混合动力汽车20具备:发动机22、行星齿轮30、马达mg1、mg2、变换器41、42、升降压转换器55、作为蓄电装置的蓄电池50、系统主继电器56、辅机蓄电池60及混合动力用电子控制单元(以下,称作“hvecu”)70。

发动机22构成为以汽油、轻油等为燃料而输出动力的内燃机。该发动机22由发动机用电子控制单元(以下,称作“发动机ecu”)24进行运转控制。

虽未图示,但是发动机ecu24构成为以cpu为中心的微处理器,除了cpu以外,还具备存储处理程序的rom、暂时存储数据的ram、输入输出端口及通信端口。从输入端口向发动机ecu24输入对发动机22进行运转控制所需的来自各种传感器的信号,例如来自检测发动机22的曲柄轴26的旋转位置的曲柄位置传感器23的曲柄角θcr等。从发动机ecu24经由输出端口而输出用于对发动机22进行运转控制的各种控制信号。发动机ecu24经由通信端口而与hvecu70连接。发动机ecu24基于来自曲柄位置传感器23的曲柄角θcr来运算发动机22的转速ne。

行星齿轮30构成为单一小齿轮型的行星齿轮机构。行星齿轮30的恒星齿轮与马达mg1的转子连接。行星齿轮30的齿圈与驱动轴36连接,上述驱动轴36经由差速器齿轮38而与驱动轮39a、39b连接。行星齿轮30的轮架经由减振器28而与发动机22的曲柄轴26连接。

马达mg1构成为具有埋入有永磁铁的转子和卷绕有三相线圈的定子的同步发电电动机,如上所述,转子与行星齿轮30的恒星齿轮连接。马达mg2与马达mg1相同地构成为同步发电电动机,转子与驱动轴36连接。

变换器41与高电压侧电力线54a连接,构成为具有六个晶体管和六个二极管的公知的变换器电路。变换器42与变换器41相同地与高电压侧电力线54a连接,构成为具有六个晶体管和六个二极管的公知的变换器电路。变换器41、42在作用有电压时通过马达用电子控制单元(以下,称作“马达ecu”)40调节成对的晶体管的接通时间的比例,由此在马达mg1、mg2的三相线圈中形成旋转磁场,而驱动马达mg1、mg2旋转。

升降压转换器55与高电压侧电力线54a及低电压侧电力线54b连接,构成为具有构成上臂及下臂的两个晶体管及两个二极管和电抗器的公知的升降压转换器电路。升降压转换器55通过马达ecu40调节构成上臂及下臂的两个晶体管的接通时间的比例,由此对低电压侧电力线54b的电力进行升压并向高电压侧电力线54a供给或者对高电压侧电力线54a的电力进行降压并向低电压侧电力线54b供给。在高电压侧电力线54a的正极侧线和负极侧线之间安装有平滑用的电容器57,在低电压侧电力线54b的正极侧线和负极侧线之间安装有平滑用的电容器58。

虽未图示,但马达ecu40构成为以cpu为中心的微处理器,除了cpu以外,还具备存储处理程序的rom、暂时存储数据的ram、输入输出端口及通信端口。经由输入端口而向马达ecu40输入对马达mg1、mg2、升降压转换器55进行驱动控制所需的来自各种传感器的信号。作为向马达ecu40输入的信号,例如,能够列举来自检测马达mg1、mg2的转子的旋转位置的旋转位置检测传感器43、44的旋转位置θm1、θm2、来自检测在马达mg1、mg2的各相中流通的电流的电流传感器45u、45v、46u、46v的相电流iu1、iv1、iu2、iv2、来自安装于马达mg1的温度传感器45t的马达温度tm1。另外,还能够列举来自安装于电容器57的端子间的电压传感器57a的电容器57(高电压侧电力线54a)的电压vh、来自安装于电容器58的端子间的电压传感器58a的电容器58(低电压侧电力线54b)的电压vl。从马达ecu40经由输出端口而输出用于对马达mg1、mg2和升降压转换器55进行驱动控制的各种控制信号。作为从马达ecu40输出的信号,例如,能够列举对于变换器41、42的晶体管的开关控制信号和对于升降压转换器55的晶体管的开关控制信号。马达ecu40经由通信端口而与hvecu70连接。马达ecu40基于来自旋转位置检测传感器43、44的马达mg1、mg2的转子的旋转位置θm1、θm2来运算马达mg1、mg2的电气角θe1、θe2和转速nm1、nm2。

蓄电池50例如构成为锂离子二次电池或镍氢二次电池,与低电压侧电力线54b连接。该蓄电池50由蓄电池用电子控制单元(以下,称作“蓄电池ecu”)52管理。

虽未图示,但蓄电池ecu52构成为以cpu为中心的微处理器,除了cpu以外,还具备存储处理程序的rom、暂时存储数据的ram、输入输出端口及通信端口。经由输入端口而向蓄电池ecu52输入管理蓄电池50所需的来自各种传感器的信号。作为向蓄电池ecu52输入的信号,例如能够列举来自安装于蓄电池50的端子间的电压传感器51a的蓄电池50的电压vb、来自安装于蓄电池50的输出端子的电流传感器51b的蓄电池50的电流ib、来自安装于蓄电池50的温度传感器51c的蓄电池50的温度tb。蓄电池ecu52经由通信端口而与hvecu70连接。蓄电池ecu52基于来自电流传感器51b的蓄电池50的电流ib的累计值来运算蓄电比例soc。蓄电比例soc是能够从蓄电池50放出的电力的容量相对于蓄电池50的整个容量的比例。另外,蓄电池ecu52还基于来自温度传感器51c的蓄电池50的温度tb和蓄电比例soc来运算蓄电池50的输出限制wout和输入限制win。输出限制wout是能够从蓄电池50放出的允许最大电力(正的值的电力)。输入限制win是能够对蓄电池50进行充电的允许最大电力(负的值的电力)。

系统主继电器56设于低电压侧电力线54b中的比电容器58靠蓄电池50侧处。该系统主继电器56由hvecu70进行开关控制,由此进行蓄电池50与升降压转换器55侧之间的连接及连接的解除。

辅机蓄电池60构成为电压比蓄电池50低的蓄电池,例如铅蓄电池,与辅机系统电力线64连接。辅机系统电力线64经由dc/dc转换器62而与低电压侧电力线54b连接,通过dc/dc转换器62将低电压侧电力线54b侧的电力转换为低电压并供给。辅机系统电力线64与转向装置等辅机66连接。

虽未图示,但hvecu70构成为以cpu为中心的微处理器,除了cpu以外,还具备存储处理程序的rom、暂时存储数据的ram、输入输出端口及通信端口。经由输入端口而向hvecu70输入来自各种传感器的信号。作为向hvecu70输入的信号,例如能够列举来自点火开关80的点火信号和来自检测变速杆81的操作位置的档位传感器82的档位sp。另外,还能够列举来自检测加速器踏板83的踩下量的加速器踏板位置传感器84的加速器开度acc和来自检测制动器踏板85的踩下量的制动器踏板位置传感器86的制动器踏板位置bp、来自车速传感器88的车速v。从hvecu70经由输出端口而输出对于系统主继电器56的驱动控制信号和对于dc/dc转换器62的驱动控制信号等。如上所述,hvecu70经由通信端口而与发动机ecu24和马达ecu40、蓄电池ecu52连接。

在这样构成的实施例的混合动力汽车20中,以混合动力行驶模式(hv行驶模式)和电动行驶模式(ev行驶模式)等进行行驶。hv行驶模式是伴随着发动机22的运转和马达mg1、mg2的驱动而进行行驶的行驶模式。ev行驶模式是使发动机22运转停止并且驱动马达mg2而进行行驶的行驶模式。

在ev行驶模式中,基本上如下地进行行驶。首先,hvecu70基于加速器开度acc和车速v来设定行驶所要求的要求转矩td*。接着,将马达mg1的转矩指令tm1*的值设定为0,并且设定马达mg2的转矩指令tm2*,以使得在马达mg2的允许驱动范围内向驱动轮39a、39b输出要求转矩td*,并且设定作为高电压侧电力线54a的电压vh的目标值的目标电压vh*,以使得能够高效地以转矩指令tm1*、tm2*驱动马达mg1、mg2。并且,将设定的马达mg1、mg2的转矩指令tm1*、tm2*和目标电压vh*向马达ecu40发送。马达ecu40对变换器41、42的多个晶体管进行开关控制,以使得以转矩指令tm1*、tm2*驱动马达mg1、mg2,并且对升降压转换器55的晶体管进行开关控制,以使得高电压侧电力线54a的电压vh成为目标电压vh*。

在hv行驶模式中,基本上如下地进行行驶。首先,hvecu70基于加速器开度acc和车速v来设定行驶所要求的要求转矩td*,并且基于设定的要求转矩td*和车速v来设定驾驶员对于行驶所要求的要求功率pd*。接着,设定对辅机所需的电力(辅机电力)ph中加上使蓄电池50的蓄电比例soc接近目标比例soc*所需的功率psoc等而得到的充放电要求功率pb*(从蓄电池50放电时为正的值)。并且,从要求功率pd*减去对充放电要求功率pb*乘以效率η而得到的值,并且加上空调所需的功率pac来计算车辆要求(发动机22要求)的要求功率pe*。当这样设定了要求功率pe*时,以使得在发动机22及马达mg1、mg2的允许驱动范围内从发动机22输出要求功率pe*,并且向驱动轮39a、39b输出要求转矩td*的方式设定发动机22的目标转速ne*及目标转矩te*、马达mg1、mg2的转矩指令tm1*、tm2*、高电压侧电力线54a的目标电压vh*。发动机22的目标转速ne*及目标转矩te*是根据将要求功率pe*应用于与状况相应地使发动机22高效地运转的燃料经济性优先动作线和使功率优先的功率优先动作线而分别设定的。另外,将通过用于使发动机22以目标转速ne*旋转的转速反馈控制而运算出的值设定为马达mg1的转矩指令tm1*。马达mg1的转矩指令tm1*是抑制发动机22的转速ne的方向上的转矩,所以当马达mg1的转速nm1为正时(马达mg1向与发动机22相同的方向旋转时),马达mg1被再生驱动(作为发电机发挥作用)。将从要求转矩td*减去发动机22的直达转矩ted而得到的值(td*-ted)设定为马达mg2的转矩指令tm2*。在此,发动机22的直达转矩ted是伴随着抑制来自马达mg1的发动机22的转速ne的方向上的转矩的输出而从发动机22经由行星齿轮30向驱动轴36输出的转矩。并且,将发动机22的目标转速ne*及目标转矩te*向发动机ecu24发送,并且将马达mg1、mg2的转矩指令tm1*、tm2*、目标电压vh*向马达ecu40发送。发动机ecu24以使得发动机22以目标转速ne*及目标转矩te*进行运转的方式进行发动机22的吸入空气量控制、燃料喷射控制、点火控制等。马达ecu40对变换器41、42的多个晶体管进行开关控制,以使得以转矩指令tm1*、tm2*驱动马达mg1、mg2,并且对升降压转换器55的晶体管进行开关控制,以使得高电压侧电力线54a的电压vh成为目标电压vh*。

接下来,说明这样构成的实施例的混合动力汽车20的动作,尤其是加速器踏板83被大幅地踩下时的动作。图2是表示由hvecu70执行的充放电要求功率计算程序的一例的流程图,图3是表示由hvecu70执行的发动机目标值计算程序的一例的流程图。首先,说明使用图2的充放电要求功率计算程序来计算充放电要求功率pb*的情况,然后说明使用图3的发动机目标值计算程序来计算目标转速ne*的情况。

当执行充放电要求功率计算程序时,首先,hvecu70根据使蓄电池50的蓄电比例soc接近目标比例soc*所需的功率psoc和辅机电力ph等来设定充放电要求基本值pbreqbs(步骤s100)。功率psoc能够通过如下方式得到:当蓄电比例soc大于目标比例soc*时设定为放电功率(正的值的功率),当蓄电比例soc小于目标比例soc*时设定为充电功率(负的值的功率)。功率psoc例如能够通过如下方式得到:预先确定蓄电比例soc与功率psoc之间的关系并存储为功率设定用映像,当赋予蓄电比例soc时,从映像中导出对应的功率psoc。在图4中示出功率设定用映像的一例。辅机电力ph能够使用此时使用的辅机的消耗电力、使用辅机的消耗电力的推断值或者将预先确定的电力用作辅机电力。

接着,判定驾驶员的加速要求是否为预定以上、车辆的状态(环境条件)是否满足驾驶员的加速要求(步骤s110)。加速要求是否为预定以上的判定能够通过加速器开度acc或要求功率pd*是否为阈值以上来进行。车辆的状态(环境条件)是否满足驾驶员的加速要求的判定能够通过蓄电池50的输出限制wout是否为阈值以上、蓄电池50的温度tb是否为阈值以上、根据高海拔行驶等的必要条件所实施的发动机22的输出修正是否在预定范围内等来进行。

当在步骤s110中判定为驾驶员的加速要求不是预定以上时或车辆的状态(环境条件)不满足驾驶员的加速要求时,将特定加速时标志facc的值设定为0(步骤s120),将在步骤s100中设定的充放电要求基本值pbreqbs设定为充放电要求功率pb*(步骤s130),并结束本程序。对于特定加速时标志facc,当通过本程序判定为驾驶员的加速要求为预定以上且车辆的状态(环境条件)能够满足驾驶员的加速要求时,设为特定加速时并将值设定为1,当不是上述情况时,设为不是特定加速时,并将值设定为0,特定加速时标志facc在设定发动机22的目标转速ne*时使用。

当在步骤s110中判定为驾驶员的加速要求为预定以上且车辆的状态(环境条件)满足驾驶员的加速要求时,首先,将特定加速时标志facc的值设定为1(步骤s140)。接着,计算特定加速时发动机转速基本值nelnrbs(步骤s150)。特定加速时发动机转速基本值nelnrbs是上一次执行该程序时所设定的发动机22的目标转速ne*(上一次ne*)与对当前的车速v和上一次执行该程序时的车速v(上一次v)的差速δv(v-上一次v)乘以系数k(v,acc)而得到的值之和。系数k(v,acc)是通过车速v、加速器开度acc来表示相对于车速v的上升而使发动机22的转速ne上升的程度的适合值,能够确定为车速v越大该系数k(v,acc)越大的倾向、且加速器开度acc越大该系数k(v,acc)越大的倾向。系数k(v,acc)例如能够通过如下方式求出:预先确定车速v、加速器开度acc及系数k(v,acc)之间的关系并存储为系数设定用映像,当赋予车速v和加速器开度acc时从映像中导出对应的系数k(v,acc)。在图5中示出系数设定用映像的一例。

接下来,判断蓄电池50的温度tb是否小于阈值tref(步骤s160)。在此,为了抑制发动机22的转速ne的上升,阈值tref使用能够通过来自蓄电池50的放电进行充分的辅助的蓄电池50的温度范围的下限温度,上述阈值tref通过蓄电池50的性能等而确定。作为阈值tref,例如能够使用10℃或15℃、20℃等。当蓄电池50的温度tb为阈值tref以上时,将输出限制wout设定为特定加速时输出限制woutlnr(步骤s170)。当蓄电池50的温度tb小于阈值tref时,将特定加速时输出限制woutlnr设定为将从阈值tref时的输出限制wout(tref)中减去蓄电池50的温度tb时的输出限制wout(tb)而得到的值(wout(tref)-wout(tb))与输出限制wout相加所得的值(步骤s180)。当考虑输出限制wout为蓄电池50的温度tb时的值时,将蓄电池50的温度为阈值tref时的输出限制wout设定为特定加速时输出限制woutlnr。通过像这样设定特定加速时输出限制woutlnr,能够如后所述地设定在低温环境下(电池温度tb<阈值tref)在蓄电池50的输出限制wout的范围内无法实现的充放电要求功率pb*、进而发动机22的目标转速ne*。

当这样地设定了特定加速时输出限制woutlnr时,将上一次执行该程序时的发动机22的目标转速ne*与转速ne(p,w)中的较大的一方设定为特定加速时发动机转速nelnr(步骤s190)。转速ne(p,w)是将从行驶所要求的要求功率pd*中减去对特定加速时输出限制woutlnr乘以系数k而得到的值所得的功率应用于燃料经济性优先动作线所得到的转速。系数k是为了提高加速感而确定以何种程度使用蓄电池50的适合值。在图6中示出将功率恒定的曲线应用于将纵轴设为发动机转矩并且将横轴表示为发动机转速的燃料经济性优先动作线而导出转速ne(p,w)的情况的一例。图中,向右上升的实线为燃料经济性优先动作线,向右上升的虚线为功率优先动作线。另外,图中,向右下降的实线为功率恒定(pd*-woutlnr·k)的曲线。如图所示,能够将转速ne(w,p)作为燃料经济性优先动作线与功率恒定(pd*-woutlnr·k)的曲线的交点求出。

接着,从要求功率pd*减去功率p(nelnr)来计算特定加速时充放电要求基本值pblnrbs(步骤s200)。功率p(nelnr)是将特定加速时发动机转速nelnr应用于燃料经济性优先动作线而得到的功率。在图7中示出将特定加速时发动机转速nelnr应用于将纵轴设为发动机功率并且将横轴表示为发动机转速的燃料经济性优先动作线而导出功率p(nelnr)的情况的一例。图中,向右上升的实线为燃料经济性优先动作线,向右上升的虚线为功率优先动作线。如图所示,功率p(nelnr)能够通过将转速nelnr应用于燃料经济性优先动作线而求出。

接下来,通过基于蓄电比例soc的能够放电功率p(soc)而对特定加速时充放电要求基本值pblnrbs进行上限保护来设定特定加速时充放电要求值pblnr(步骤s210)。能够放电功率p(soc)是在蓄电比例soc时能够从蓄电池50进行放电的最大功率。能够放电功率p(soc)能够通过如下方式得出:预先求出蓄电比例soc与能够放电功率p(soc)之间的关系并存储为能够放电功率设定用映像,当赋予蓄电比例soc时从映像中导出对应的能够放电功率p(soc)。在图8中示出能够放电功率设定用映像的一例。如图所示,在示例的能够放电功率设定用映像中,蓄电比例soc在比例s1以上时成为恒定值,在小于比例s1时减少。比例s1能够使用比作为控制中心的目标比例soc*稍小的比例,例如能够使用40%或45%、50%等。特定加速时充放电要求值pblnr的设定具体来说是通过设定特定加速时充放电要求基本值pblnrbs与能够放电功率p(soc)中的较小的一方来进行的。并且,将设定的特定加速时充放电要求值pblnr设定为充放电要求功率pb*(步骤s220),并结束本程序。

根据以上的说明,在图2的充放电要求功率计算程序中,基本上在非特定加速时,根据使蓄电池50的蓄电比例soc接近目标比例soc*所需的功率psoc和辅机电力ph等将充放电要求基本值pbreqbs设定为充放电要求功率pb*。另外,在特定加速时,为了在基于蓄电池50的温度tb而设定的特定加速时输出限制woutlnr的范围内抑制发动机22的转速ne的上升,将以能够放电功率p(soc)对应从蓄电池50输出的功率进行上限保护而得到的特定加速时充放电要求值pblnr设定为充放电要求功率pb*。特定加速时输出限制woutlnr在蓄电池50的温度tb为阈值tref以上时使用蓄电池50的输出限制wout,在蓄电池50的温度tb小于阈值tref时使用蓄电池50的温度为阈值tref时的输出限制wout。因此,在蓄电池50的温度tb小于阈值tref时,将充放电要求功率pb*设定为输出原本无法从蓄电池50输出的程度的功率的功率。详见后述,通过使用这样的充放电要求功率pb*来设定发动机22的目标转速ne*,能够抑制发动机22的转速ne上升。

接下来,使用图3的发动机目标值计算程序来说明发动机22的目标转速ne*的设定。当执行发动机目标值计算程序时,首先,hvecu70从驾驶员为了行驶而要求的要求功率pd*减去对充放电要求功率pb*乘以效率η而得到的值,进而加上空调(乘客室的空调装置)所需的功率pac,来计算应从发动机22输出的发动机要求功率pe*(步骤s300)。在此,功率pac不仅包含空调的消耗电力,还包含dc/dc转换器的输出电力。功率pac可以使用实测值,也可以使用通过实验等而求出的固定值。

接着,判定是否将特定加速时标志facc的值设为1、蓄电比例soc是否小于阈值sref(步骤s310)。在此,阈值sref用于区分是否为进行滞留于蓄电比例soc较低的值的爬坡行驶和轻松的行驶的状态,能够使用中等程度的比例,例如40%或50%等。

当在步骤s310中判定为特定加速时标志facc的值被设定为0时或者判定为虽然特定加速时标志facc的值被设定为1但蓄电比例soc为阈值sref以上时,将发动机要求功率pe*应用于燃料经济性优先动作线,来设定发动机22的目标转速ne*和目标转矩te*(步骤s320、s330),并结束本程序。在图9中示出将发动机要求功率pe*应用于将纵轴设为发动机功率并且将横轴表示为发动机转速的燃料经济性优先动作线而导出目标转速ne*的情况的一例。目标转矩te*能够通过将目标转速ne*应用于将纵轴设为发动机转矩并且将横轴设为发动机转速的图6的燃料经济性优先动作线而得出。当设定了发动机22的目标转速ne*时,如上所述,以使得发动机22的转速ne成为目标转速ne*的方式设定马达mg1的转矩指令tm1*,将从要求功率pd*减去发动机22的直达转矩ted而得到的值(td*-ted)设定为马达mg2的转矩指令tm2*。并且,将目标转速ne*和目标转矩te*向发动机ecu24发送,将转矩指令tm1*、tm2*向马达ecu40发送。发动机ecu24进行吸入空气量控制、燃料喷射控制、点火控制等,以使得从发动机22输出目标转矩te*,即在燃料经济性优先动作线上的动作点(ne*,te*)进行运转。马达ecu40对变换器41、42的晶体管进行开关控制,以使得以转矩指令tm1*、tm2*驱动马达mg1、mg2。当特定加速时标志facc的值被设定为1时(特定加速时),通过上述图2的充放电要求功率计算程序,为了在基于蓄电池50的温度tb而设定的特定加速时输出限制woutlnr的范围内抑制发动机22的转速ne的上升,将以能够放电功率p(soc)对应从蓄电池50输出的功率进行上限保护而得到的特定加速时充放电要求值pblnr设定为充放电要求功率pb*。在该情况下,充放电要求功率pb*被设定为放电用的功率(正的值的功率),因此当使发动机22在目标转速ne*和目标转矩te*的运转点(燃料经济性优先动作线上的运转点)进行运转时无法通过从发动机22输出的功率提供要求功率pd*,该不足的部分的功率从蓄电池50输出。通过这样的控制,能够对于驾驶员的加速要求,考虑燃料经济性并赋予驾驶员良好的加速感并且通过要求功率pd*进行行驶。

当在步骤s310中判定为特定加速时标志facc的值被设定为1,且蓄电比例soc小于阈值sref时,将发动机要求功率pe*应用于功率优先动作线来设定上限保护值nemin(步骤s340)。在图10中示出将发动机要求功率pe*应用于将纵轴设为发动机功率并且将横轴表示为发动机转速的功率优先动作线而导出能够实现的最低发动机转速nemin的情况的一例。接着,以能够实现的最低发动机转速nemin对特定加速时发动机转速nelnr进行上限保护,而设定发动机22的目标转速ne*(步骤s350)。即,将特定加速时发动机转速nelnr与能够实现的最低发动机转速nemin中的较小的一方设定为发动机22的目标转速ne*。并且,将设定的目标转速ne*应用于功率优先动作线,设定目标转矩te*(步骤s360),并结束本程序。目标转矩te*能够通过将目标转速ne*应用于将纵轴设为发动机转矩并且将横轴设为发动机转速的图6的功率优先动作线而得到。当设定了发动机22的目标转速ne*时,如上所述,设定马达mg1的转矩指令tm1*,以使得发动机22的转速ne形成为目标转速ne*,将从要求功率pd*减去发动机22的直达转矩ted而得到的值(td*-ted)设定为马达mg2的转矩指令tm2*。并且,将目标转速ne*和目标转矩te*向发动机ecu24发送,将转矩指令tm1*、tm2*向马达ecu40发送。发动机ecu24进行吸入空气量控制、燃料喷射控制、点火控制等,以使得从发动机22输出目标转矩te*、即在功率优先动作线上的动作点(ne*,te*)进行运转。马达ecu40对变换器41、42的晶体管进行开关控制,以使得以转矩指令tm1*、tm2*驱动马达mg1、mg2。在特定加速时标志facc的值被设定为1时(特定加速时),如上所述,以在基于蓄电池50的温度tb而设定的特定加速时输出限制woutlnr的范围内抑制发动机22的转速ne的上升的方式设定为充放电要求功率pb*(正的值的功率)。但是,通过以功率优先动作线使发动机22运转,减小了无法通过从发动机22输出的功率提供要求功率pd*的功率,减小了应从蓄电池50输出的功率。通过这样的控制,能够对于驾驶员的加速要求,抑制蓄电池50的蓄电比例soc的降低并赋予驾驶员良好的加速感并且通过要求功率pd*进行行驶。

在以上说明的实施例的混合动力汽车20中,当驾驶员大幅地踏下加速器踏板83的特定加速时蓄电池50的蓄电比例soc为阈值sref以上时,基本上为了在基于蓄电池50的温度tb而设定的特定加速时输出限制woutlnr的范围内抑制发动机22的转速ne的上升而将应从蓄电池50输出的功率设定为充放电要求功率pb*。并且,控制发动机22和马达mg1、mg2,以使得在燃料经济性优先动作线上的运转点从发动机22输出从行驶所要求的要求功率pd*减去充放电要求功率pb*而得到的发动机要求功率pe*,且从蓄电池50输出在发动机要求功率pe*下不足要求功率pd*的部分。由此,能够对于驾驶员的加速要求,考虑燃料经济性并赋予驾驶员良好的加速感并且通过要求功率pd*进行行驶。另一方面,在特定加速时蓄电池50的蓄电比例soc小于阈值sref时,与蓄电池50的蓄电比例soc为阈值sref以上时相同地设定充放电要求功率pb*。并且,控制发动机22和马达mg1、mg2,在功率优先动作线上的运转点从发动机22输出从行驶所要求的要求功率pd*减去充放电要求功率pb*而得到的发动机要求功率pe*,且从蓄电池50输出在发动机要求功率pe*下不足要求功率pd*的部分。由此,能够对于驾驶员的加速要求,抑制蓄电池50的蓄电比例soc的降低并赋予驾驶员良好的加速感并且通过要求功率pd*进行行驶。

在实施例的混合动力汽车20中,在特定加速时,在蓄电池50的温度tb小于阈值tref时,将从阈值tref时的输出限制wout(tref)减去蓄电池50的温度tb时的输出限制wout(tb)而得到的值(wout(tref)-wout(tb))与输出限制wout相加所得值设定为特定加速时输出限制woutlnr,根据蓄电池50的蓄电比例soc是否小于阈值sref来决定使用燃料经济性优先动作线还是使用功率优先动作线。但是,在特定加速时,在蓄电池50的温度tb小于阈值tref时,也可以与蓄电池50的蓄电比例soc无关地使用功率优先动作线。如此一来,即使蓄电池50的温度tb小于阈值tref,也能够对驾驶员赋予良好的加速感。

在实施例的混合动力汽车20中,设为具备马达mg1和行星齿轮30,但是也可以取代马达mg1和行星齿轮30而具备机械式的无级变速装置。

在实施例的混合动力汽车20中,设为作为蓄电装置而使用了蓄电池50,但是只要是能够蓄电的装置即可,也可以使用电容器等。

在实施例的混合动力汽车20中,设为具备升降压转换器55,但是也可以不具备该升降压转换器55。

在实施例的混合动力汽车20中,设为具备发动机ecu24、马达ecu40、蓄电池ecu52及hvecu70,但是也可以将它们中的至少两者构成为单一的电子控制单元。

说明实施例的主要要素和用于解决课题的技术方案部分所记载的发明的主要要素的对应关系。在实施例中,发动机22相当于“发动机”,马达mg1和行星齿轮30相当于“无级变速装置”,马达mg2相当于“电动机”,蓄电池50相当于“蓄电装置”,hvecu70、发动机ecu24、马达ecu40及蓄电池ecu52相当于“控制装置”。

另外,对于实施例的主要要素和用于解决课题的技术方案部分中所记载的发明的主要要素的对应关系,由于实施例是用于具体地说明用于解决课题的技术方案部分所记载的发明的一例,因此并不限于用于解决课题的技术方案部分所记载的发明的要素。即,关于用于解决课题的技术方案部分所记载的发明的解释应基于这部分中的记载来进行,实施例只是用于解决课题的技术方案部分所记载的发明的具体的一例。

以上,使用实施例说明了用于实施本发明的实施方式,但是本发明并不限于这样的实施例,在不偏离本发明的主旨的范围内能够通过各种方式来实施,这是不言而喻的。

工业上的有用性

本发明能够应用于混合动力汽车的制造工业等。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1